2022年浙江学考物理仿真测试（五）（word版含答案）

2022年浙江学考物理仿真测试（五）
一、选择题(本题共18小题，每小题3分，共54分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
1．下列测量工具测量的物理量是国际单位制中的基本量的是(　　)
A.　　　　B.　　　　　C.　　　　D.
2．关于磁场，下列说法中正确的是(　　)
A．将小磁针放在某一空间，若小磁针偏离南北方向，说明这个空间存在地磁场之外的磁场
B．磁极间的相互作用不都是通过磁场发生的
C．磁感线是磁场中真实存在的一些曲线
D．磁体的磁感线从磁体N极出来，回到磁体S极
3．2020年10月22日上午9点某学校高一高二年级进行毅行活动，从钱王射潮步行至国际博览中心。根据如图所示的导航距离步行路线5.7公里，需要用时1小时23分，则以下说法正确的是(　　)
A．研究某学生导航图中的位置时，可以把学生看成质点
B．步行路线5.7公里是指位移大小
C．这里的“1小时23分”指的是时刻
D．以行走中的学生为参考系，路上的树木是静止的
4．四个质点做直线运动的v－t图像如图所示。则2 s内加速度不变且能回到出发点的是(　　)
A.　　　　　　　　　　　　B.
C.　　　　　　　　　　　　D.
5．在“探究作用力与反作用力的关系”实验中，计算机屏幕显示如图。由此可得出结论(　　)
A.作用力与反作用力作用在同一条直线上 B．作用力与反作用力大小相等、方向相反
C．作用力与反作用力作用在不同的直线上 D．作用力与反作用力方向相同，作用在同一条直线上
6．如图所示，线圈与灵敏电流计构成闭合电路，当磁铁向下插入线圈的过程中，发现电流计指针偏转，则当磁铁(　　)
A．从线圈中向上拔出时，电流计指针偏转
B．放在线圈中不动时，电流计指针向左偏转
C．按图示位置在线圈外面上下移动时，电流计指针不会偏转
D．按图示位置在线圈外面左右移动时，电流计指针不会偏转
7．图(a)为酒店常用的安全窗户，竖直窗框部分安装有滑轨与滑块，两者之间的弹性摩擦块固定在滑块上，截面如图(b)所示；滑块与窗户通过一金属轻杆相连，轻杆两端可绕固定点A、B自由转动，其推拉结构可简化为图(c)，C为窗户下边缘一点；轻杆长L，B点到转轴的距离为2L，则(　　)
A. 开窗过程中A、B两点的速度始终相等
B．开窗过程中B、C两点的角速度始终相等
C．开窗状态下滑块受3个力作用
D．该窗户能打开的最大角度为60°
8．空间站在地球外层的稀薄大气中绕行，因气体阻力的影响，轨道高度会发生变化。空间站安装有发动机，可对轨道进行修正。图中给出了国际空间站在2020.02－2020.08期间离地高度随时间变化的曲线，则空间站(　)
A．绕地球运行速度约为2.0 km/s
B．绕地球运行速度约为8.0 km/s
C．在4月份绕行的任意两小时内机械能可视为守恒
D．在5月份绕行的任意两小时内机械能可视为守恒
9．两个完全相同且足够小的金属球，它们所带电荷量之比为7∶1(皆可视为点电荷)，它们在相距一定距离时相互作用力为F1，如果让它们接触后再放回各自原来的位置上，此时相互作用力变为F2，则F1∶F2可能为(　　)
A．7∶4 B．7∶9
C．7∶12 D．7∶15
10．某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，从M运动到N，以下说法正确的是(　　)
A．粒子带负电荷
B．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度
C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
D．粒子在M点的动能大于它在N点的动能
11．如图所示，氢原子核内只有一个质子，核外有一个电子绕核旋转，轨道半径为r，质子和电子的电荷量均为e，电子的质量为m1，质子的质量为m2，微观粒子之间的静电力远远大于相互间的万有引力，因此可以不计万有引力的作用，静电力常数为k，则电子绕核旋转的线速度大小为(　　)
A． B. C. D.
12．电容器作为储能器件，在生产生活中有着广泛的应用。在如图所示的充电电路中，R为电阻，E为电源(内阻不计)。通过改变电源和电阻对同一电容器进行两次充电，对应的q－t曲线如图中①②所示，则下列说法正确的是(　　)
A. 充电过程中，电容器带电荷量增加，电流增大
B．充电过程中，电阻两端的电压在逐渐减小
C．两次充电，电源的电动势大小不相等
D．两次充电，电阻R大小相等
13．如图所示，水平放置的平行板电容器，上板带负电，下板带正电，断开电源后一带电小球以速度v0水平射入电场，且沿下板边缘飞出，若下板不动，将上板上移一小段距离，小球仍以相同的速度v0从原处飞入，则带电小球(　　)
A．将打在下板中央
B．肯定不沿原轨迹由下板边缘飞出
C．不发生偏转，沿直线运动
D．若上板不动，将下板上移一段距离，小球可能打在下板的中央
14．如图所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡(粗糙)底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，A、B之间的水平距离为s，重力加速度为g，下列说法正确的是(　　)
A．小车重力所做的功是mgh
B．推力对小车做的功是mv2＋mgh
C．合外力对小车做的功是mv2＋mgh
D．阻力对小车做的功是mv2＋mgh－Fs
15．如图甲所示，粗糙斜面与水平面的夹角为30°，质量为0.3 kg的小物块静止在A点。现有一沿斜面向上的恒定推力F作用在小物块上，作用一段时间后撤去推力F，小物块能到达的最高位置为C点，小物块从A到C的v－t图像如图乙所示。g取10 m/s2，则下列说法正确的是(　　)
A. 小物块到C点后将沿斜面下滑
B．小物块加速时的加速度是减速时加速度的3倍
C．小物块与斜面间的动摩擦因数为
D．推力F的大小为4 N
16．如图甲是用气敏电阻改装的酒精含量测试仪电路图，R1为定值电阻，R2为气敏电阻。R2的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙所示，电源电动势保持不变。若测试对象呼出的气体中酒精气体浓度越小，则(　　)
A. 测试仪中电压表的示数越大
B．测试仪中电流表的示数越小
C．电路消耗的总功率越大
D．电压表与电流表示数的比值越大
17．如图为中国女排队员比赛中高抛发球的情景，若球离开手时正好在底线中点正上空3.50 m处，速度方向水平且与底线垂直。已知每边球场的长和宽均为9 m，球网高2.25 m，不计空气阻力(g取10 m/s2，＝0.84)。为了使球能落到对方场地，下列发球速度大小可行的是(　　)
A．15 m/s B．17 m/s C．20 m/s D．25 m/s
18．如图所示为游乐场内“空中飞椅”的示意图，在半径为r的水平转盘的边缘固定着两条钢绳，钢绳的另一端连接着座椅，转盘在电动机带动下可绕穿过其中心的竖直轴匀速转动。已知两个座椅(含坐着的人)的质量分别为 m1、m2，两条钢绳的长度分别为l1、l2，不计钢绳的重力及空气的阻力。当转盘以某一角速度ω匀速转动且系统达到稳定时，两条钢绳与竖直方向的夹角分别为α、β，下列说法正确的是(　　)
A．若l1＝l2，m1β
B．若l1＝l2，m1>m2，则α>β
C．若m1＝m2，l1β
D．若m1>m2，l1>l2，则α>β
二、非选择题(本题共5小题，共46分)
19．(8分)如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长关系的实验。
(1)实验中还需要的测量工具有___。
(2)如图乙所示，根据实验数据绘图，纵轴是钩码质量m，横轴是弹簧的形变量x。由图可知：图线不通过原点的原因是____；弹簧的劲度系数k＝___ N/m(g取10 m/s2)。
(3)如图丙所示，实验中用两根不同的弹簧a和b，画出弹簧弹力F与弹簧长度L的F－L图像。下列判断正确的是____(填字母)。
A．a的原长比b的长 B．a的劲度系数比b的大
C.a的劲度系数比b的小 D．弹力与弹簧长度成正比
20．(8分)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率，实验操作如下：
(1)螺旋测微器如图1所示。在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动____(填“A”“B”或“C”)，直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器损坏。
(2)图2甲中Rx为待测电阻丝。请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入图2乙实物电路中的正确位置。
(3)为测量Rx，利用图2甲所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值，作出的U1－I1关系图像如图3所示。接着，将电压表改接在a、b两端，测得5组电压U2和电流I2的值，数据见下表：
U2/V 0.50 1.02 1.54 2.05 2.55
I2/mA 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0
请根据表中的数据，在图3中作出U2－I2图像。
(4)由此，可求得电阻丝的阻值Rx＝____ Ω。根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率。
21．(8分)如图所示，在绝缘粗糙的水平地面上有水平向右的匀强电场，三个质量和体积大小相同的带电小球A、B、C分别位于竖直平面内的直角三角形的三个顶点上。球B、C在地面上，球A在球B的正上方，AB间距为L，AC连线与水平方向夹角为30°，三球恰好都可以静止不动。已知A、B带正电，带电荷量均为Q，C球带负电，带电荷量为－4Q，重力加速度为g，静电力常量为k。求：
(1)球A的质量m及匀强电场的电场强度E的大小。
(2)地面对球C的摩擦力大小和方向。
22．(10分)如图甲所示，质量为m＝2 kg的物体置于水平桌面上，对物体施以与水平方向成53°的恒力F＝10 N，当作用时间为t1＝2 s时撤去拉力，物体运动的部分v－t图像如图乙所示，g取10 m/s2，求：
(1)第1 s内物体加速度的大小。
(2)物体与桌面间的动摩擦因数μ。
(3)撤去外力后物体还能运动的距离。
23．(12分)如图所示，光滑轨道由水平面内的直轨道AB与竖直面内的半圆形轨道CD组成，B、C点光滑无缝衔接，在C点底部放置一压力传感器(不考虑其厚度)。质量为1 kg的物块P静止在A点，在拉力F的作用下加速向B点运动。到达B点时撤去F，在C点进入轨道时压力传感器的示数为80.0 N，之后沿半圆轨道到达D点，已知半圆轨道半径R＝1 m，外力F＝14 N，g取10 m/s2，求：
(1)A点到B点的距离。
(2)物块到达D点时的速度。
(3)将物块P换为质量为3.5 kg的物块Q，再次用F将物块Q从A拉到B，到达B点时撤去F，Q达到的最高点到地面的距离。
2022年浙江学考物理仿真测试（五）
一、选择题(本题共18小题，每小题3分，共54分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
1．下列测量工具测量的物理量是国际单位制中的基本量的是(　A　)
A.　　　　B.　　　　　C.　　　　D.
【解析】 国际单位制规定了七个基本物理量，分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、发光强度、物质的量；电流表是测量电流的仪器，测量的物理量是国际单位制中的基本量，故A正确；电压表是测量电压的仪器，弹簧测力计是测量力的仪器，速度计是测量速度的仪器，电压、力和速度都是导出量，所以B、C、D测量的物理量都不是国际单位制中的基本量，故B、C、D都错误。
2．关于磁场，下列说法中正确的是(　A　)
A．将小磁针放在某一空间，若小磁针偏离南北方向，说明这个空间存在地磁场之外的磁场
B．磁极间的相互作用不都是通过磁场发生的
C．磁感线是磁场中真实存在的一些曲线
D．磁体的磁感线从磁体N极出来，回到磁体S极
【解析】 因为小磁针静止时，指向南北方向，所以如果小磁针偏离南北方向，一定有地磁场之外的磁场作用，故A正确；磁极间的相互作用是通过磁场而发生的，故B错误；磁感线不是真实存在的，而是一些假想的线，故C错误；在磁体的外部，磁感线从磁体的N极出来，回到S极；在磁体的内部，磁感线是从S极回到N极，故D错误。
3．2020年10月22日上午9点某学校高一高二年级进行毅行活动，从钱王射潮步行至国际博览中心。根据如图所示的导航距离步行路线5.7公里，需要用时1小时23分，则以下说法正确的是(　A　)
A．研究某学生导航图中的位置时，可以把学生看成质点
B．步行路线5.7公里是指位移大小
C．这里的“1小时23分”指的是时刻
D．以行走中的学生为参考系，路上的树木是静止的
【解析】 在研究学生在地图上的实时位置时，学生大小可以忽略，故可以看成质点，故A正确；步行路线5.7公里是指路程大小，故B错误；这里的“1小时23分”指的是时间间隔，故C错误；以行走中的学生为参考系，路上的树木是运动的，故D错误。
4．四个质点做直线运动的v－t图像如图所示。则2 s内加速度不变且能回到出发点的是(　D　)
A.　　　　　　　　　　　　B.
C.　　　　　　　　　　　　D.
【解析】 A、B、C选项中三个质点2 s内的速度均为正值，一直向正方向运动，都不能回到出发点，A、B、C错误；D图像的斜率不变，表示加速度的大小不变，加速度的方向始终向正方向，2 s内图像的正负面积相等，总面积等于零，总位移等于零，D正确。
5．在“探究作用力与反作用力的关系”实验中，计算机屏幕显示如图。由此可得出结论(　B　)
A.作用力与反作用力作用在同一条直线上 B．作用力与反作用力大小相等、方向相反
C．作用力与反作用力作用在不同的直线上 D．作用力与反作用力方向相同，作用在同一条直线上
【解析】 图像的正负表示方向，数值表示大小，由此可得出的结论是作用力与反作用力大小相等、方向相反，B正确，A、C、D错误。
6．如图所示，线圈与灵敏电流计构成闭合电路，当磁铁向下插入线圈的过程中，发现电流计指针偏转，则当磁铁(　A　)
A．从线圈中向上拔出时，电流计指针偏转
B．放在线圈中不动时，电流计指针向左偏转
C．按图示位置在线圈外面上下移动时，电流计指针不会偏转
D．按图示位置在线圈外面左右移动时，电流计指针不会偏转
【解析】 磁铁从线圈中拔出时，线圈中磁通量减小，由已知条件可知，会产生感应电流，电流计偏转，故A正确；磁铁放在线圈中不动时，线圈中磁通量不发生变化，电流计指针不偏转，故B错误；当磁铁按图示位置在线圈外面上下移动时，穿过线圈的磁通量会发生变化，电流计会偏转，故C错误；当磁铁按图示位置在线圈外面左右移动时，穿过线圈的磁通量会发生变化，电流计会偏转，故D错误。故选A。
7．图(a)为酒店常用的安全窗户，竖直窗框部分安装有滑轨与滑块，两者之间的弹性摩擦块固定在滑块上，截面如图(b)所示；滑块与窗户通过一金属轻杆相连，轻杆两端可绕固定点A、B自由转动，其推拉结构可简化为图(c)，C为窗户下边缘一点；轻杆长L，B点到转轴的距离为2L，则(　B　)
A. 开窗过程中A、B两点的速度始终相等
B．开窗过程中B、C两点的角速度始终相等
C．开窗状态下滑块受3个力作用
D．该窗户能打开的最大角度为60°
【解析】 开窗过程中，A、B间距离增大，因此两点的速度不相等，A错误；开窗过程中B、C两点都绕一个固定轴旋转，因此角速度始终相等，B正确；开窗状态下滑块受重力、压力、支持力和摩擦力4个力作用，C错误；由于A可以滑动，当轻杆垂直于竖直窗框时，张角最大为30°，D错误。
8．空间站在地球外层的稀薄大气中绕行，因气体阻力的影响，轨道高度会发生变化。空间站安装有发动机，可对轨道进行修正。图中给出了国际空间站在2020.02－2020.08期间离地高度随时间变化的曲线，则空间站(　D　)
A．绕地球运行速度约为2.0 km/s
B．绕地球运行速度约为8.0 km/s
C．在4月份绕行的任意两小时内机械能可视为守恒
D．在5月份绕行的任意两小时内机械能可视为守恒
【解析】 根据题意可知，轨道半径在变化，则运行速度在变化，最大运行速度为第一宇宙速度7.9 km/s，根据v＝，GM＝gR2，可得，空间站绕地球运行速度约为7.7 km/s，故A、B错误；在4月份轨道半径出现明显的变大，则可知，机械能不守恒，故C错误；在5月份轨道半径基本不变，故可视为机械能守恒，故D正确。故选D。
9．两个完全相同且足够小的金属球，它们所带电荷量之比为7∶1(皆可视为点电荷)，它们在相距一定距离时相互作用力为F1，如果让它们接触后再放回各自原来的位置上，此时相互作用力变为F2，则F1∶F2可能为(　B　)
A．7∶4 B．7∶9
C．7∶12 D．7∶15
【解析】 设两金属球电荷量大小分别为7q和q，它们在相距一定距离时相互作用力为F1＝k＝k。若两金属球所带电荷为异性，接触后再分开，两球所带电荷量的绝对值均为3q，此时两球的库仑力为F2＝k＝k，则F1∶F2＝7∶9；若两金属球所带电荷为同性，接触后再分开，两球所带电荷量的绝对值均为4q，此时两球的库仑力为F2＝k＝k，则F1∶F2＝7∶16，故B正确。
10．某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，从M运动到N，以下说法正确的是(　C　)
A．粒子带负电荷
B．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度
C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
D．粒子在M点的动能大于它在N点的动能
【解析】 根据粒子运动轨迹弯曲的情况可知，粒子所受电场力应指向轨迹的凹侧，又粒子所受电场力的方向沿电场线切线方向，可知此粒子带正电荷，A错误；由于电场线越密，场强越大，粒子所受电场力越大，根据牛顿第二定律可知加速度也越大，因此粒子在N点的加速度大于它在M点的加速度，B错误，C正确；粒子从M点到N点，仅有电场力做正功，电势能减小，动能增大，可知此粒子在N点的动能大于它在M点的动能，故D错误。
11．如图所示，氢原子核内只有一个质子，核外有一个电子绕核旋转，轨道半径为r，质子和电子的电荷量均为e，电子的质量为m1，质子的质量为m2，微观粒子之间的静电力远远大于相互间的万有引力，因此可以不计万有引力的作用，静电力常数为k，则电子绕核旋转的线速度大小为(　A　)
A． B. C. D.
【解析】 对电子由牛顿第二定律有
k＝m1，解得v＝，故选A。
12．电容器作为储能器件，在生产生活中有着广泛的应用。在如图所示的充电电路中，R为电阻，E为电源(内阻不计)。通过改变电源和电阻对同一电容器进行两次充电，对应的q－t曲线如图中①②所示，则下列说法正确的是(　B　)
A. 充电过程中，电容器带电荷量增加，电流增大
B．充电过程中，电阻两端的电压在逐渐减小
C．两次充电，电源的电动势大小不相等
D．两次充电，电阻R大小相等
【解析】 充电过程中，带电量q增加，由q－t曲线可知，相同时间内电量增量减少，由I＝得电流减小，故A错误；I减小，由U＝IR，可知，电阻两端的电压在逐渐减小，故B正确；由q－t曲线可知，两次充满电后电容器带电荷量相同，电容器的电容C相同，由Q＝CU，可得电容器两端电压U相等，而U＝E，所以两次充电，电源电动势相等，故C错误；由q－t曲线可知，两次充电过程中，I不同，由R＝，可知R不同，故D错误。
13．如图所示，水平放置的平行板电容器，上板带负电，下板带正电，断开电源后一带电小球以速度v0水平射入电场，且沿下板边缘飞出，若下板不动，将上板上移一小段距离，小球仍以相同的速度v0从原处飞入，则带电小球(　D　)
A．将打在下板中央
B．肯定不沿原轨迹由下板边缘飞出
C．不发生偏转，沿直线运动
D．若上板不动，将下板上移一段距离，小球可能打在下板的中央
【解析】 由电容的公式C＝、C＝、E＝，解得E＝，由上式可知，移动两个极板，不能改变电场强度，小球的受力不变，小球仍以相同的速度v0从原处飞入时，轨迹不变，末位置也不变，仍然从下板边缘飞出，A、B、C错误；若上板不动，将下板上移一段距离，小球可能打在下板的中央，D正确。
14．如图所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡(粗糙)底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，A、B之间的水平距离为s，重力加速度为g，下列说法正确的是(　D　)
A．小车重力所做的功是mgh
B．推力对小车做的功是mv2＋mgh
C．合外力对小车做的功是mv2＋mgh
D．阻力对小车做的功是mv2＋mgh－Fs
【解析】 小车重力所做的功是－mgh，选项A错误；根据动能定理WF＋Wf－mgh＝mv2，推力对小车做的功是WF＝mv2＋mgh－Wf，阻力对小车做的功是Wf＝mv2＋mgh－Fs，选项B错误，D正确；合外力对小车做的功是W合＝mv2，选项C错误。
15．如图甲所示，粗糙斜面与水平面的夹角为30°，质量为0.3 kg的小物块静止在A点。现有一沿斜面向上的恒定推力F作用在小物块上，作用一段时间后撤去推力F，小物块能到达的最高位置为C点，小物块从A到C的v－t图像如图乙所示。g取10 m/s2，则下列说法正确的是(　D　)
A. 小物块到C点后将沿斜面下滑
B．小物块加速时的加速度是减速时加速度的3倍
C．小物块与斜面间的动摩擦因数为
D．推力F的大小为4 N
【解析】 由题图乙所示可知，物块匀加速直线运动的加速度大小a1＝＝ m/s2，匀减速直线运动的加速度大小a2＝＝10 m/s2，在匀减速直线运动过程中，根据牛顿第二定律mg sin 30°＋μmg cos 30°＝ma2，解得μ＝，在最高点，有mg sin 30°＝μmg cos 30°，所以物块达到最高点C后不会下滑，所以A、B、C错误；在匀加速过程中，由牛顿第二定律可得F－mg sin 30°－μmg cos 30°＝ma1，解得F＝4 N，所以D正确。
16．如图甲是用气敏电阻改装的酒精含量测试仪电路图，R1为定值电阻，R2为气敏电阻。R2的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙所示，电源电动势保持不变。若测试对象呼出的气体中酒精气体浓度越小，则(　C　)
A. 测试仪中电压表的示数越大
B．测试仪中电流表的示数越小
C．电路消耗的总功率越大
D．电压表与电流表示数的比值越大
【解析】 由题图乙可知，测试对象呼出的气体中酒精气体浓度越小，则R2越小，回路总电阻越小，电流越大，则电源内阻和R1上的电压变大，则R2两端电压变小，根据P＝IE可知电路消耗的总功率越大，选项A、B错误，C正确；＝R2，可知电压表与电流表示数的比值变小，选项D错误。
17．如图为中国女排队员比赛中高抛发球的情景，若球离开手时正好在底线中点正上空3.50 m处，速度方向水平且与底线垂直。已知每边球场的长和宽均为9 m，球网高2.25 m，不计空气阻力(g取10 m/s2，＝0.84)。为了使球能落到对方场地，下列发球速度大小可行的是(　C　)
A．15 m/s B．17 m/s C．20 m/s D．25 m/s
【解析】 发球后球做平抛运动，设球刚好过网所用时间为t1，发球速度为v1，则球在竖直方向的位移h1为发球高度减去球网高度，水平方向位移x1＝9 m，根据公式h＝gt2得t1＝＝ s＝0.5 s，则v1＝＝ m/s＝18 m/s，若发球速度小于18 m/s，球不能过网，不能落入对方场地；设球刚好落在对方底线中点所用时间为t2，发球速度为v2，则球在竖直方向的位移h2＝3.50 m，水平方向的位移x2＝(9＋9) m＝18 m，则t2＝＝ s≈0.84 s，所以v2＝＝ m/s≈21.4 m/s，若发球速度大于21.4 m/s，则球将超出对方底线，不能落入对方场地，所以发球速度范围为18 m/s≤v≤21.4 m/s，故选C。
18．如图所示为游乐场内“空中飞椅”的示意图，在半径为r的水平转盘的边缘固定着两条钢绳，钢绳的另一端连接着座椅，转盘在电动机带动下可绕穿过其中心的竖直轴匀速转动。已知两个座椅(含坐着的人)的质量分别为 m1、m2，两条钢绳的长度分别为l1、l2，不计钢绳的重力及空气的阻力。当转盘以某一角速度ω匀速转动且系统达到稳定时，两条钢绳与竖直方向的夹角分别为α、β，下列说法正确的是(　D　)
A．若l1＝l2，m1β
B．若l1＝l2，m1>m2，则α>β
C．若m1＝m2，l1β
D．若m1>m2，l1>l2，则α>β
【解析】 根据向心力公式可得mg tan θ＝mω2(r＋l sin θ)，故θ与质量无关，当l1＝l2时，必有α＝β，故A、B错误；对质量为m2的座椅(含坐着的人)有g tan β＝ω2，若α＝β、l1>l2，必有g tan α<ω2(r＋，提供的向心力小于需要的向心力，应远离圆心，所以α>β，故D正确；同理若l1二、非选择题(本题共5小题，共46分)
19．(8分)如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长关系的实验。
(1)实验中还需要的测量工具有__刻度尺__。
(2)如图乙所示，根据实验数据绘图，纵轴是钩码质量m，横轴是弹簧的形变量x。由图可知：图线不通过原点的原因是__弹簧自身重力__；弹簧的劲度系数k＝__5__ N/m(g取10 m/s2)。
(3)如图丙所示，实验中用两根不同的弹簧a和b，画出弹簧弹力F与弹簧长度L的F－L图像。下列判断正确的是__B__(填字母)。
A．a的原长比b的长 B．a的劲度系数比b的大
C.a的劲度系数比b的小 D．弹力与弹簧长度成正比
【解析】 (1)需要测弹簧的长度和形变量，故还需要的实验器材有刻度尺。
(2)图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比，则有k＝，代入数据解得k＝5 N/m；由题图乙可知，当F＝0时，x大于零，说明没有挂重物时，弹簧有伸长，是由于弹簧自身的重力造成的。
(3)在题图丙中横轴截距表示弹簧的原长，故b的原长比a的长，故A错误；在题图丙中斜率表示弹簧的劲度系数k，故a的劲度系数比b的大，故B正确，C错误；弹簧的弹力满足胡克定律，弹力与弹簧的形变量成正比，故D错误。
20．(8分)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率，实验操作如下：
(1)螺旋测微器如图1所示。在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动__C__(填“A”“B”或“C”)，直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器损坏。
(2)图2甲中Rx为待测电阻丝。请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入图2乙实物电路中的正确位置。
(3)为测量Rx，利用图2甲所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值，作出的U1－I1关系图像如图3所示。接着，将电压表改接在a、b两端，测得5组电压U2和电流I2的值，数据见下表：
U2/V 0.50 1.02 1.54 2.05 2.55
I2/mA 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0
请根据表中的数据，在图3中作出U2－I2图像。
【答案】 (2)(3)见解析图
(4)由此，可求得电阻丝的阻值Rx＝__21.5(21.0～22.0都算对)__ Ω。根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率。
【解析】 (1)螺旋测微器如题图1所示。在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动C(微调旋钮)直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器损坏。
(2)电路图如图所示。
(3)根据题表中的数据，在方格纸上作出U2－I2图像如图所示。
(4)电阻丝的电阻为Rx＝
Ω－ Ω＝21.5 Ω。
21．(8分)如图所示，在绝缘粗糙的水平地面上有水平向右的匀强电场，三个质量和体积大小相同的带电小球A、B、C分别位于竖直平面内的直角三角形的三个顶点上。球B、C在地面上，球A在球B的正上方，AB间距为L，AC连线与水平方向夹角为30°，三球恰好都可以静止不动。已知A、B带正电，带电荷量均为Q，C球带负电，带电荷量为－4Q，重力加速度为g，静电力常量为k。求：
(1)球A的质量m及匀强电场的电场强度E的大小。
(2)地面对球C的摩擦力大小和方向。
【答案】 (1)k　k　(2)(9－8)k　方向水平向右
【解析】 (1)对A球受力分析如图
由平衡条件得竖直方向mg＋ksin 30°＝k
解得m＝k
而水平方向有QE＝kcos 30°　可得E＝k
(2)对球C进行受力分析如图
在水平方向平衡，有k＋kcos 30°＋Ff＝4QE
解得Ff＝(9－8)k，方向水平向右。
22．(10分)如图甲所示，质量为m＝2 kg的物体置于水平桌面上，对物体施以与水平方向成53°的恒力F＝10 N，当作用时间为t1＝2 s时撤去拉力，物体运动的部分v－t图像如图乙所示，g取10 m/s2，求：
(1)第1 s内物体加速度的大小。
(2)物体与桌面间的动摩擦因数μ。
(3)撤去外力后物体还能运动的距离。
【答案】 (1)1.5 m/s2　(2)0.25　(3)1.8 m
【解析】 (1)根据速度时间图像可知，第1 s内加速度
a1＝＝ m/s2＝1.5 m/s2
(2)对物体受力分析，取速度方向为正方向，应用正交分解法
F cos 53°－Ff＝ma1
FN＝mg－F sin 53°且Ff＝μFN
得μ＝0.25
(3)撤去外力后，物体的加速度为a2＝＝μg＝2.5 m/s2
则x＝＝1.8 m
23．(12分)如图所示，光滑轨道由水平面内的直轨道AB与竖直面内的半圆形轨道CD组成，B、C点光滑无缝衔接，在C点底部放置一压力传感器(不考虑其厚度)。质量为1 kg的物块P静止在A点，在拉力F的作用下加速向B点运动。到达B点时撤去F，在C点进入轨道时压力传感器的示数为80.0 N，之后沿半圆轨道到达D点，已知半圆轨道半径R＝1 m，外力F＝14 N，g取10 m/s2，求：
(1)A点到B点的距离。
(2)物块到达D点时的速度。
(3)将物块P换为质量为3.5 kg的物块Q，再次用F将物块Q从A拉到B，到达B点时撤去F，Q达到的最高点到地面的距离。
【答案】 (1)2.5 m　(2) m/s　(3)1 m
【解析】 (1)物块在C点时，根据牛顿第二定律可得FN－mg＝m
解得vC＝ m/s
从A到C的过程中，由动能定理可得FLAB＝mv
联立上式，代入数据解得LAB＝2.5 m
(2)从C到D的过程中，由动能定理可得
－mg·2R＝mv－mv代入数据解得vD＝ m/s
(3)当换为质量为3.5 kg的物块Q时，从A到
C的过程中，由动能定理可得
FLAB＝mv′ 代入数据解得v′C＝ m/s
设物块能够上升的高度为h，根据机械能守恒有mv＝mgh
解得h＝1 m＝R
可知，物块Q运动到半圆轨道上距地面1 m处，恰好静止，不脱离轨道。